C++指針探討 (二) 函數指針

 原文:http://www.cnblogs.com/ly4cn/archive/2005/12/17/299007.html

C++指針探討 (二) 函數指針

  在C/C++中,數據指針是最直接,也最常用的,因此,理解起來也比較容易。而函數指針,作爲運行時動態調用(比如回調函數 CallBack Function)是一種常見的,而且是很好用的手段。

  我們先簡單的說一下函數指針。(這一部份沒什麼價值,純是爲了引出下一節的內容)
   
 2 常規函數指針
        void(*fp)();

  fp 是一個典型的函數指針,用於指向無參數,無返回值的函數。
        void(*fp2)(int);

  fp2 也是一個函數指針,用於指向有一個整型參數,無返回值的函數。
  當然,有經驗人士一般都會建議使用typedef來定義函數指針的類型,如:
        typedef void(* FP)();
        FP fp3; // 和上面的fp一樣的定義。

  函數指針之所以讓初學者畏懼,最主要的原因是它的括號太多了;某些用途的函數指針,往往會讓人陷在括號堆中出不來,這裏就不舉例了,因爲不是本文討論的範圍;typedef 方法可以有效的減少括號的數量,以及理清層次,所以受到推薦。本文暫時只考慮簡單的函數指針,因此暫不用到typedef。

  假如有如下兩個函數:
  void f1()
  {
      std::cout << "call f " << std::endl;
  }
 
  void f2(int a)
  {
      std::cout << "call f2( " << a << " )" << std::endl;
  }


  現在需要通過函數指針來調用,我們需要給指針指定函數:
  fp = &f1; // 也可以用:fp = f1;
  fp2= &f2; // 也可以用:fp2= f2;
  void (*fp3)() = &f1; // 也可以用:void (*fp3)() = f1; 
  //調用時如下:
  fp(); // 或 (*fp)();
  fp2(1); // 或 (*fp2)(1);
  fp3();  // 或 (*fp3)();


  對於此兩種調用方法,效果完全一樣,我推薦用前一種。後一種不僅僅是多打了鍵盤,而且也損失了一些靈活性。這裏暫且不說它。
 
  C++強調類型安全。也就是說,不同類型的變量是不能直接賦值的,否則輕則警告,重則報錯。這是一個很有用的特性,常常能幫我們找到問題。因此,有識之士認爲,C++中的任何一外警告都不能忽視。甚至有人提出,編譯的時候不能出現任何警告信息,也就是說,警告應該當作錯誤一樣處理。
 
  比如,我們把f1賦值給fp2,那麼C++編譯器(vc7.1)就會報錯:
  fp2 = &f1; // error C2440: “=” : 無法從“void (__cdecl *)(void)”轉換爲“void (__cdecl *)(int)”
  fp1 = &f1; // OK

  這樣,編譯器可以幫我們找出編碼上的錯誤,節省了我們的排錯時間。
 
  考慮一下C++標準模板庫的sort函數:
  // 快速排序函數
  template<typename RandomAccessIterator, typename BinaryPredicate>
     void sort(
        RandomAccessIterator _First, // 需排序數據的第一個元素位置
        RandomAccessIterator _Last,  // 需排序數據的最後一個元素位置(不參與排序)
        BinaryPredicate _Comp     // 排序使用的比較算法(可以是函數指針、函數對象等)
     );

  比如,我們有一個整型數組:
  int n[5] = {3,2,1,8,9};

  要對它進行升序排序,我們需定義一個比較函數:
  bool less(int a, int b)
  {
      return a < b;
  }

  然後用:
  sort(n, n+5, less);

  要是想對它進行降序排序,我們只要換一個比較函數就可以了。C/C++的標準模板已經提供了less和great函數,因此我們可以直接用下面的語句來比較: 
  sort(n, n+5, great);


  這樣,不需要改變sort函數的定義,就可以按任意方法進行排序,是不是很靈活? 
  這種用法以C++的標準模板庫(STL)中非常流行。另外,操作系統中也經常使用回調(CallBack)函數,實際上,所謂回調函數,本質就是函數指針。

  看起來很簡單吧,這是最普通的C語言指針的用法。本來這是一個很美妙的事情,但是當C++來臨時,世界就開始變了樣。
  假如,用來進行sort的比較函數是某個類的成員,那又如何呢?

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